Đề thi học sinh giỏi vòng trường môn Vật lí Lớp 9 - Năm học 2017-2018 - Trường THCS Phan Ngọc Hiển (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi vòng trường môn Vật lí Lớp 9 - Năm học 2017-2018 - Trường THCS Phan Ngọc Hiển (Có đáp án)

1. PHỊNG GD&ĐT NĂM CĂN ĐỀ THI CHỌN HSG VỊNG TRƯỜNG TRƯỜNG THCS PHAN NGỌC HIỂN NĂM HỌC 2017 – 2018 MƠN THI: VẬT LÝ 9 ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian: 150 phút Bài 1 : (3,0 điểm): Cho hai gương phẳng G 1 và G2 đặt song song với nhau (như hình vẽ). Vẽ đường đi của một tia sáng phát ra từ S sau hai lần phản xạ trên gương G 1 và một lần phản xạ trên gương G2 thì qua một điểm M cho trước. G S 1 M G Bài 2: (4,0 điểm): 2 Người ta vớt một cục sắt đang ngâm trong nước sôi rồi thả vào một ly chứa nước ở 200C. Biết khối lượng của cục sắt gấp 3 lần khối lượng nước chứa trong ly, nhiệt dung riêng của sắt: C1 = 460J/Kg.K, của nước C2 = 4200J/Kg.K. Tính nhiệt độ của nước sau khi cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do ly hấp thu và toả ra môi trường xung quanh. Bài 3 (4,0 điểm): Một người đi xe đạp trên đoạn đường thẳng AB dài 18 km. Khi đi được 10 km đầu với vận tốc v 1 = 20 km/h thì người đĩ dừng lại 30 phút để nghỉ. Quãng đường cịn lại người đĩ đi với vận tốc v 2. Biết vận tốc trung bình của người đi xe đạp trên đoạn đường AB là v = 15 km/h. a) Tính vận tốc v2 ? b) Nếu người đi xe đạp khơng dừng lại để nghỉ thì vận tốc trung bình của người đi xe đạp trên đoạn đường AB là bao nhiêu ? Bài 4: (6,0 điểm) U Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ; R1 = R3 = 6; R2 = 12; U = 12V không đổi. R1 C A A B Khi mắc ampe kế hoặc vôn kế vào giữa hai điểm C và B thì bóng đèn Đ vẫn sáng bình thường. Đ Biết điện trở của vôn kế rất lớn, của ampe kế và R2 D R3 dây nối không đáng kể. Tính điện trở của bóng đèn và hiệu điện thế định mức của bóng đèn. Bài 5 (3 điểm) Một khối nước đá hình hộp chữ nhật cĩ chiều cao h1 h = 10 cm, nổi trên mặt nước đựng trong một bình thuỷ tinh. h 3 Biết trọng lượng riêng của nước là d1 = 10.000 N/m , của 3 nước đá d2 = 9.000 N/m . a) Tính chiều cao h1 của khối nước đá nổi trên mặt nước ? b) Nếu nước đá tan hết thành nước thì mực nước trong bình thuỷ tinh cĩ thay đổi khơng ? Giải thích ?
2. PHỊNG GD&ĐT NĂM CĂN HƯỚNG DẪN CHẤM TRƯỜNG THCS PHAN NGỌC HIỂN ĐỀ THI CHỌN HSG LÝ 9 VỊNG TRƯỜNG BÀI HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM Dựng ảnh S1 của S qua G1. Dựng ảnh S2 của S1 qua G2. Dựng ảnh S3 của S2 qua G1. Nối S3 với M cắt G1 tại K -> tia phản xạ từ G1 đến M. Nối K với S2 cắt G2 tại I -> tia phản S g xạ từ G2 đến G1. 3 Nối I với S1 cắt G1 tại H -> tia phản 1 xạ từ G1 đến G2. 3.0 Nối H với S ta được tia tới G1 là SH. S g (G ) Vậy tia SHIKM là đường truyền của 1 H K 1 tia sáng cần vẽ. S g g M I (G2 ) S 2 g Nhiệt lượng do sắt tỏa ra đến khi cĩ cân bằng nhiệt: Qtoa m1C1 t1 t Nhiệt lượng nước thu vào đến khi cĩ cân bằng nhiệt: Qthu m2C2 t t2 Bỏ qua sự mất nhiệt do mơi trường, áp dụng phương trình cân 2 bằng nhiệt: 4.0 Qtoa Qthu m1C1 t1 t m2C2 t t2 3m2.460. 100 t m2.4200. t 20 22200 13800 138t 420t 8400 t 39,785o C 558 Vậy nhiệt độ cân bằng là 39,785o C S1 S2 AB S2 AB S1 18 10 8km a/.Vận tốc trung bình trên đoạn đường AB: S S AB 18  1 2 tb t t t S S 10 8 1 2 1 2 t 0.5 1 2 20 2 18 8 8 15 15 18 15 1  40km/ h 4.0 8  2 3 3 0,5 0,5 2 2 b/. Nếu đoạn đường S 2 vẫn đi với vận tốc 40km/h và khơng dừng lại nghỉ. Vận tốc trung bình lúc này là: S S AB 18 180 ' 1 2 25,714km / h tb t t t' S S 10 8 7 1 2 1 2 1 2 20 40
3. Khi mắc ampe kế vào CD, mạch tương đương gồm: R1 //R2 nt đèn // R 3  R1 A B Rđ .R3 Rđ .6 RDC Rđ R3 Rđ 6 D C R2 R3 6RĐ RĐ 18 RĐ 4 RADC R2 RDC 12 6 2 RĐ 6 RĐ 6 RĐ 6 Theo tính chất đoạn mạch mắc song song: U1 U ADC U 12V Cường độ dịng điện qua đoạn mạch ADC: U 12 2 R 6 I ADC Đ ADC R R 4 3 R 4 ADC 18 Đ Đ RĐ 6 Theo tính chất đoạn mạch mắc nối tiếp: 2 RĐ 6 I 2 I DC I ADC 3 RĐ 4 Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch CD: U CD ICD RCD 2 R 6 6R 4R 4 Đ . Đ Đ 6.0 3 RĐ 4 RĐ 6 RĐ 4 Theo tính chất đoạn mạch mắc song song và đèn sáng bình thường: 4RĐ U đm U CD (1) RĐ 4 Khi mắc vơn kế vào CD, mạch gồm:  R1 nt đèn) // R2  nt R3 R1 C R3 B A D R2 Ta cĩ: R'ACD R1 RĐ 6 RĐ R'ACD R2 6 RĐ 12 6 RĐ R'AD 12. R'ACD R2 6 RĐ 12 18 RĐ 6 RĐ 10 RĐ Điện trở tồn mạch: R'AB R'AD R3 12. 6 18. 18 RĐ 18 RĐ U 12 2 18 R Cường độ dịng điện qua mạch: I' Đ R' 10 R 3 10 R AB 18 Đ Đ 18 RĐ 2 18 RĐ Theo tính chất đoạn mạch mắc nối tiếp: I'AD I'3 I' 3 10 RĐ Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AD:
4. 2 18 RĐ 6 RĐ 6 RĐ U 'AD I'AD R'AD .12. 8 3 10 RĐ 18 RĐ 10 RĐ Theo tính chất đoạn mạch mắc song song: 6 RĐ U '2 U 'ACD U 'AD 8. 10 RĐ Cường độ dịng điện qua điện trở R1 và đèn: 6 R 8 . Đ U ' 1 0 R 8 I ' A C D Đ A C D R ' 6 R 1 0 R A C D Đ Đ 8 Theo tính chất của đoạn mạch mắc nối tiếp: I'Đ I'ACD 10 RĐ Do đèn sáng bình thường, hiệu điện thế định mức của đèn: 8RĐ U đm I'Đ RĐ (2) 10 RĐ 8RĐ 4RĐ Từ (1) và (2): RĐ 2 10 RĐ 4 RĐ 8 2 4 Hiệu điên thế định mức của đèn: U V đm 10 2 3 a/. Gọi S là diện tích mặt cắt của khối nước đá Thể tích nguyên khối nước đá: V Sh Thể tích phần nước đá chìm trong nước: V ' S h h1 Khối nước đá khi thả vào nước, dưới tác dụng của lực đẩy Acsimet của nước, khối nước đá được nâng lên, ở trạng thái lơ lửng: P FA ddaV dncV ' 9000Sh 10000S h h1 h 10 9h 10 h h1 h1 1cm 5 10 10 3.0 Vậy phần nước đá nổi trên mặt nước cao 1cm b/. Từ cơng thức ddaV dncV ' suy ra thể tích nước đá chiếm trong nước là d V V ' da (1) dnc P d V Thể tích nước đá tan hết thành nước: V '' da (2) dnc dnc Từ (1) và (2) V ' V '' Vậy nước đá tan hết thì mực nước cũng khơng thay đổi. * Lưu ý hs giải cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa